(57)【要約】      （修正有）【課題】施工現場での組立一体化が可能なプレキャストコンクリート製部材による大型のボックスカルバートの提供。【解決手段】左右の一方の側壁２０の中央高さ位置から上部を構成する側壁上半部２０ａとその側壁の上端から他方の側壁上端近くまでの頂版部とを一体に有する断面がＬ字形の頂版側壁上半構成ブロック３０と、一方の側壁２０の中央高さ位置から下部を構成する側壁下半部２０ｂとその側壁の下端から他方の側壁下端近くまでの底版部２３ａとを一体に有する断面がＬ字形の底版側壁下半構成ブロック３１と、他方の側壁２１と、その側壁の上端に頂版の一部を構成する頂版用張り出し部２２ｂとその側壁の下端に底版の一部を構成する底版用張り出し部２３ａとを一体に有する断面が略コ字状の側壁構成ブロック３１とをもって方形筒状に組み立てたボックスカルバート。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
左右の側壁と、該両側壁の上端間の頂版と、同下端間の底版と備え、断面が方形の筒状をしたボックスカルバートにおいて、
前記左右の一方の側壁の中央高さ位置から上部を構成する側壁上半部と前記側壁の上端から他方の側壁上端近くまでの頂版部とを一体に有する断面がＬ字形の頂版側壁上半構成ブロックと、
前記一方の側壁の中央高さ位置から下部を構成する側壁下半部と前記側壁の下端から前記他方の側壁下端近くまでの底版部とを一体に有する断面がＬ字形の底版側壁下半構成ブロックと、
前記他方の側壁と、該側壁の上端に頂版の一部を構成する頂版用張り出し部と該側壁の下端に底版の一部を構成する底版用張り出し部とを一体に有する断面が略コ字状の側壁構成ブロックとをもって構成され、
前記各ブロックを連結して方形筒状に組み立てて構成されていることを特徴としてなるボックスカルバート。
【請求項２】
前記各ブロック間の連結をそれぞれヒンジ結合とした請求項１に記載のボックスカルバート。
【請求項３】
前記頂版側壁上半構成ブロックの頂版部と前記側壁構成ブロックの頂版用張り出し部との接合部及び前記底版側壁下半構成ブロックの底版部と前記側壁構成ブロックの底版用張り出し部との接合部は、それぞれ前記両張出部から台座部を一体に突設させておき、該各台座部上に前記頂版部及び底版部から突設させた各支持部を緩衝材を介して載せ、前記台座部と支持部とをボルト止めすることによってヒンジ結合させた請求項２に記載のボックスカルバート。
【請求項４】
前記頂版側壁上半構成ブロックの側壁上半部と前記底版側壁下半構成ブロックの側壁上半部との接合部は、前記側壁上半部の下端及び側壁下半部の上端からそれぞれ接合用突出部を突設し、両接合用突出部を緩衝材を介して接合させ両者間をボルト止めすることによってヒンジ結合させた請求項２に記載のボックスカルバート。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、道路や鉄道などの盛土内にこれを横切る配置に埋設し、通路や水路等として使用するための内部空間を有するプレキャストコンクリート製のボックスカルバートボックスカルバートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ボックスカルバートを道路や鉄道などの盛土内にこれを横切る配置に埋設する場合、工期短縮とコスト削減及び品質の保持を確保するなどの目的で、工場で予め製造した所謂プレキャストコンクリート製のボックスカルバートが使用されている。
【０００３】
また、人や車が通行する通路や立体交差などに用いられる大型のプレキャストコンクリート製のボックスカルバートは、大型である故に重量が大きく、単体での輸送が困難であるため、ボックスカルバートを複数のブロックに分割して成型しておき、これらを施工現場まで輸送し、各ブロックを組み合わせてボックスカルバートを組み立て成型する方法が知られている。
【０００４】
このようなプレキャストコンクリートブロックを組み立てて一体化させる方法には、ボルトを用いるボルト接合やＰＣ緊張材を用いるＰＣ接合等が知られている。
【０００５】
また、ボックスカルバートをプレキャストコンクリート製部材に分割する方法は、図５中の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すようなものが一般的である。これらはいずれも頂版１、底版２、左右の側壁３及び４を備えた方形筒状のボックスカルバートを示しており、図５（ａ）のボックスカルバートＡは、両側壁３，４中間で上下に二分割した上部材５と下部材６で構成されている。（例えば、特許文献１を参照）
図５（ｂ）のボックスカルバートＢは、頂版部材１ａと底版部材２ａと両側壁部材３ａ，４ａとの４部材により構成され、これらを接合させて方形筒状に組み立てている。（例えば、特許文献２を参照）
図５（ｃ）のボックスカルバートＣは、図５（ｂ）のボックスカルバートＢと同様に、頂版部材１ａと側壁部材３ａ，４ａと底版部５から構成されている。頂版部材１ａと側壁部材３ａ，４ａとをプレキャストコンクリート製とし、底版部５現場打ちコンクリートによって造成し、方形状に一体化されたボックスカルバートＣとしている。（例えば、特許文献３を参照）
【特許文献１】特開平８−１２０７５４号公報
【特許文献２】特開２００１−３３６２０９号公報
【特許文献３】特開２００２−１９４８０３号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述の如き従来の技術では、一つのボックスが８メートルを超えるような大型のボックスカルバートになると、従来の分割ブロック化方法では、例えば図５（ａ）にしめす構造では方法の場合では、１個のブロックが嵩高で重量が大きくなり、また、図５（ｂ）（ｃ）に示す方法の場合には、頂版、底版用のブロックが長大で大重量となり、いずれの場合においても陸上のトラック輸送が困難となるという問題がある。
【０００７】
また、上述の如き従来の分割構造のボックスカルバートでは頂版の曲げモーメントが非常に大きくなってしまう。図６これらの曲げモーメントを示した応力図である。頂版の曲げモーメントが大きくなると、側壁にかかる曲げモーメントも増大する。
【０００８】
この頂版の曲げモーメントに対処する為に、一つのボックスが８メートルを超えるような大型のボックスカルバートにおいては、各部材の厚みが極端に厚くならざるを得ず、また、プレキャストコンクリート製の超大型ボックスカルバートを実現する為に、各部材に分割し、製造を行ったとしても部材一つの重量が非常に大きく輸送が困難となる。さらに施工現場においても組立に必要な重機に、部材重量に対応した高い性能が求められ、現場打ちコンクリート以上にコストが嵩んでしまうという問題があった。
【０００９】
そこで本考案は、上述の従来技術の問題を鑑み、施工現場での組立一体化が可能なプレキャストコンクリート製部材による超大型のボックスカルバートの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載の考案の特徴は、左右の側壁と、該両側壁の上端間の頂版と、同下端間の底版と備え、断面が方形の筒状をしたボックスカルバートにおいて、前記左右の一方の側壁の中央高さ位置から上部を構成する側壁上半部と前記側壁の上端から他方の側壁上端近くまでの頂版部とを一体に有する断面がＬ字形の頂版側壁上半構成ブロックと、前記一方の側壁の中央高さ位置から下部を構成する側壁下半部と前記側壁の下端から前記他方の側壁下端近くまでの底版部とを一体に有する断面がＬ字形の底版側壁下半構成ブロックと、前記他方の側壁と、該側壁の上端に頂版の一部を構成する頂版用張り出し部と該側壁の下端に底版の一部を構成する底版用張り出し部とを一体に有する断面が略コ字状の側壁構成ブロックとをもって構成され、前記各ブロックを連結して方形筒状に組み立てて構成されていることにある。
【００１１】
請求項２に記載の考案の特徴は、請求項１に記載の構成に加え、前記各ブロック間の連結をそれぞれヒンジ結合としたことにある。
【００１２】
請求項３に記載の考案の特徴は、請求項２に記載の構成に加え、前記頂版側壁上半構成ブロックの頂版部と前記側壁構成ブロックの頂版用張り出し部との接合部及び前記底版側壁下半構成ブロックの底版部と前記側壁構成ブロックの底版用張り出し部との接合部は、それぞれ前記両張出部から台座部を一体に突設させておき、該各台座部上に前記頂版部及び底版部から突設させた各支持部を緩衝材を介して載せ、前記台座部と支持部とをボルト止めすることによってヒンジ結合させたことにある。
【００１３】
請求項４に記載の考案の特徴は、請求項２に記載の構成に加え、前記頂版側壁上半構成ブロックの側壁上半部と前記底版側壁下半構成ブロックの側壁上半部との接合部は、前記側壁上半部の下端及び側壁下半部の上端からそれぞれ接合用突出部を突設し、両接合用突出部を緩衝材を介して接合させ両者間をボルト止めすることによってヒンジ結合させたことにある。
【考案の効果】
【００１４】
本考案に係るボックスカルバートは、左右の側壁と、該両側壁の上端間の頂版と、同下端間の底版と備え、断面が方形の筒状をしたボックスカルバートを、前記左右の一方の側壁の中央高さ位置から上部を構成する側壁上半部と前記側壁の上端から他方の側壁上端近くまでの頂版部とを一体に有する断面がＬ字形の頂版側壁上半構成ブロックと、前記一方の側壁の中央高さ位置から下部を構成する側壁下半部と前記側壁の下端から前記他方の側壁下端近くまでの底版部とを一体に有する断面がＬ字形の底版側壁下半構成ブロックと、前記他方の側壁と、該側壁の上端に頂版の一部を構成する頂版用張り出し部と該側壁の下端に底版の一部を構成する底版用張り出し部とを一体に有する断面が略コ字状の側壁構成ブロックからなる３ブロックをもって構成したことにより、頂版の長さが８ｍを超えるような大型のボックスカルバートであっても、各ブロックの輸送が、特別の輸送手段ではなく、通常のトラックによる陸上輸送が可能なものとすることができ。
【００１５】
また、本考案は前記複数部材の各接合部をそれぞれヒンジ接合としたことにより、頂版、底版、両側壁及び隔壁にかかる曲げモーメントが各接合部から各部材に伝わらず、各部材の負担が軽減される。また、ＰＣ緊張材による接合ではない為ＰＣ緊張材を緊張する作業を必要とせず、特殊な技術を要せずに容易に施工することができ、かつ工期も短くすることができる。
【００１６】
更に、本考案は、頂版側壁上半構成ブロックの頂版部と側壁構成ブロックの頂版用張り出し部との接合部及び底版側壁下半構成ブロックの底版部と前記側壁構成ブロックの底版用張り出し部との接合部を、それぞれ前記両張出部から台座部を一体に突設させておき、該各台座部上に前記頂版部及び底版部から突設させた各支持部を緩衝材を介して載せ、前記台座部と支持部とをボルト止めすることによってヒンジ結合させたことにより、上下に到るまで一体成型された一方の側壁と頂版間のヒンジ結合を、現場にて容易かつ確実に構成させることができる。
【００１７】
更に、本考案は、頂版側壁上半構成ブロックの側壁上半部と前記底版側壁下半構成ブロックの側壁上半部との接合部は、前記側壁上半部の下端及び側壁下半部の上端からそれぞれ接合用突出部を突設し、両接合用突出部を緩衝材を介して接合させ両者間をボルト止めすることによってヒンジ結合させることにより、一方の側壁中間部におけるヒンジ結合を、現場にて容易かつ確実に構成させることができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に本考案に係るボックスカルバートの実施形態について説明する。
【００１９】
図１は、本考案に係るボックスカルバートの一例を示している。このボックスカルバートＤは、左右の側壁２０，２１の上端間に頂版２２が、同下端間に底版２３がそれぞれ備えられで筒状内部空間が形成されている。
【００２０】
このボックスカルバートＤは、頂版側壁上半構成ブロック３０と、底版側壁下半構成ブロック３１及び側壁構成ブロック３２とを組み合わせて構成されている。これらのブロックは何れも工場において製造されるプレキャストコンクリートブロックが使用され、これを現場に搬入して図１のように組立てる。
【００２１】
頂版側壁上半構成ブロック３０は、前記左右の側壁２０，２１の内の一方の側壁２０の中央高さ位置から上部を構成する側壁上半部２０ａと、前記側壁２０の上端から他方の側壁２１の上端近くまでの頂版部２２ａとを一体に有する断面がＬ字形に形成されている。
【００２２】
底版側壁下半構成ブロック３１は、前記一方の側壁２０の中央高さ位置から下部を構成する側壁下半部２０ｂと前記側壁２０の下端から前記他方の側壁２１の下端近くまでの底版部２３ａとを一体に有する断面がＬ字形に形成されている。
【００２３】
側壁構成ブロック３２は、他方の側壁２１と、該側壁２１の上端に頂版２２の一部を構成する頂版用張り出し部２２ａと、該側壁２１の下端に底版２３の一部を構成する底版用張り出し部２３ｂとを一体に有する断面が略コ字状に形成されている。
【００２４】
これらの各ブロック３０，３１，３２間の各接合部３５及び３６，３６はヒンジ結合構造となっており、両側壁２０の中間位置の側壁上半部２０ａと側壁下半部２０ｂの接合部３５の結合は、図１、図２に示すように両者略半分の厚さ分を互い違いに突出させた接合用突出部４０ａ，４０ｂを有し、その両接合用突出部を４０ａ，４０ｂを互いに接合させて組み立てている。
【００２５】
この接合部３５では、図２に示すように、一方の接合用突出部４０ａ内にアンカー５０を埋設し、そのアンカー５０の先端にカプラー５１を一体に備えておき、そのカプラー５１の先端を他方の接合用突出部側の接合面５２側に露出させている。他方の接合用突出部４０ｂには、前記接合面５２に対向する接合面５３とは反対側の面に締結具収容用の凹部５４が形成され、その中央部分にボルト挿通孔５５が貫通開口されている。
【００２６】
この両接合用突出部４０ａ，４０ｂを、各接合面５２，５３間にゴム状弾性材からなる緩衝材５６を介して接合させ、ボルト挿通孔５５を通して締結用ボルト５７を凹部５４側から挿入し、その先端をカプラー５１に螺合させ、他端に座金５８及びナット５９を嵌合させ、ナット５８を締結することによって前記緩衝材の変形範囲内において互いに屈曲可能なヒンジ結合構造としている。
【００２７】
また、頂版側壁上半構成ブロック３０及び底版側壁下半構成ブロック３１と側壁構成ブロック３２との接合部３６，３６は、図１、図３に示すように側壁構成ブロック３２の上下の張り出し部２２ｂ，２３ｂのそれぞれの先端に、その略下半分の厚さ分を突出させた台座部４１ａを一体に突設させておき、かつ頂版側壁上半構成ブロック３０の頂版部２２ａ及び底版側壁下半構成ブロック３１の底版部２３ａのそれぞれの先端に、上半分の厚さ分を突出させた支持部４１ｂを突設させておき、各台座部４１ａの上に各支持部４１ｂを載せて互いに接合させている。
【００２８】
この各接合部３６，３６では、図３に示すように、一方の台座部４１ａ内にアンカー５０を埋設し、そのアンカー５０の先端にカプラー５１を一体に備えておき、そのカプラー５１の先端を支持部４１ｂ側の接合面６２側に露出させている。支持部４１ｂには、前記接合面６２に対向する接合面６３とは反対側の面即ち上面側に締結具収容用の凹部５４が形成され、その中央部分にボルト挿通孔５５が貫通開口されている。
【００２９】
前記台座部４１ａ上に支持部４１ｂを、各接合面６２，６３間にゴム状弾性材からなる緩衝材５６を介して接合させ、ボルト挿通孔５５を通して締結用ボルト５７を凹部５４側から挿入し、その先端をカプラー５１に螺合させ、他端に座金５８及びナット５９を嵌合させ、ナット５８を締結することによって前記緩衝材の変形範囲内において互いに屈曲可能なヒンジ結合構造としている。
【００３０】
図４は本実施例におけるボックスカルバートＣにかかる曲げモーメントを示した応力図である。このように各接合部３５，３６をヒンジ結合構造することにより、各接合部４０においてはモーメントがゼロであることから、各部材から部材への曲げモーメントが伝わらず、部材ごとにかかるモーメントが軽減される。
【００３１】
また、各接合部の形状を図２、図３に示すように段状に形成したが、各部材同士がヒンジ接合されればよい為、形状は上述の実施例に限るものではない。
【００３２】
また、アンカー５０にカプラー５１を介して締結用ボルト５７を連結する例について説明したが、アンカー５０と締結用ボルト５７とを一体成型したものを使用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本考案をボックスカルバートに実施した第一実施例を示す正面図である。
【図２】同上の側壁における接合状態を示す拡大断面図である。
【図３】同上の頂版における接合状態を示す拡大断面図である。
【図４】同上のボックスカルバートに係る曲げモーメントを示す応力図である。
【図５】来のボックスカルバートの分割方法を示す概要図である。
【図６】従来のボックスカルバートにおける曲げモーメントを示す応力図である。
【符号の説明】
【００３４】
Ｄ  ボックスカルバート
２０，２１  側壁
２０ａ  側壁上半部
２０ｂ  側壁下半部
２２  頂版
２２ａ  頂版部
２２ｂ  頂版用張り出し部
２３  底版
２３ａ  底版部
２３ｂ  底版用張り出し部
３０  頂版側壁上半構成ブロック
３１  底版側壁下半構成ブロック
３２  側壁構成ブロック
３５，３６  接合部
４０ａ，４０ｂ  接合用突出部
４１ａ  台座部
４１ｂ  支持部
５０  アンカー
５１  カプラー
５２，５３  接合面
５４  凹部
５５  ボルト挿通孔
５６  緩衝材
５７  締結用ボルト
５８  座金
５９  ナット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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